DE3532620A1

DE3532620A1 - Geraet zum athletischen training mit musikalische rhythmen wiedergebendem lautsprecher und einrichtung zur pulsmessung des uebenden

Info

Publication number: DE3532620A1
Application number: DE19853532620
Authority: DE
Inventors: Mutsuo Urawa Saitama Hirano
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 1984-09-12
Filing date: 1985-09-12
Publication date: 1986-03-20
Also published as: GB2165643B; GB2165643A; AU4735385A; GB8522544D0; FR2574303A1; US4674743A; FR2574303B1; AU577889B2

Description

Gerät zum athletischen Training mit musikalische Rhythmen wiedergebendem Lautsprecher und Einrichtung

zur Pulsmessung des Übenden

BESCHREIBUNG

Die Erfindung bezieht sich auf Hilfen für athletisches Training Ausübende, und insbesondere auf Geräte für athletisches Training, geeignet für den persönlichen Gebrauch des Übenden, damit er während seiner Übungen die Anmerkung seines Lehrers hört und/oder musikalische Rhythmen, und damit er seine physikalischen Grenzen bei den Übungen kennt.

Musik wird bei verschiedenen athletischen Übungen benutzt wie beim Aerobic-Tanz, beim Jazz-Tanz und bei anderem. Im Training wird die Musik von einem Lautsprecher oder Lautsprechern ausgestrahlt, die im Trainingsraum angebracht sind, und die Anmerkungen des Lehrers werden dem Trainierenden direkt oder über die Lautsprecher gegeben. Trainierende haben wegen durch ihre Übungen hervorgerufene Geräusche, insbesondere bei Gruppentraining, Schwierigkeiten, die Musik oder die Lehre rkommentare zu hören.'

Jeder hat eine auf seiner physischen Kraft, seinem Alter, seiner Gesundheit oder anderem beruhende individuelle Sicherheitsgrenze für physische Übungen. Der Puls oder Herzschlag des Übenden erhöht sich bei seinen Übungen. Es ist gefährlich für den Übenden, seine Übungen weiterzuführen, nachdem sein Puls seine Sicherheitsgrenze überschritten hat.

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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Gerät zum athletischen Training, geeignet für den persönlichen Gebrauch des Übenden, vorzusehen, das ihn in die Lage versetzt, leicht Musik und/ oder die Anmerkungen eines anwesenden Lehrers zu hören und zu wissen, wann der Puls während der Übung seine Sicherheitsgrenze erreicht.

Gemäß einer Weiterbildung soll das Gerät auch als Handapparat benutzt werden können.

Nach einer Weiterbildung soll ein gewünschter Musikrhythmus nach Auswahl des Benutzers erzeugt werden können.

Gemäß der Erfindung wird ein Gerät zum athletischen Training geschaffen, das für den persönlichen Gebrauch eines Übenden geeignet ist. Das Gerät weist eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Audiosignals, ein elektroakustisches Übertragungssystem zur Umwandlung des Audiosignals in Töne und eine elektrische .Schwingungseinrichtung zur Wiedergabe der niederfrequenten Schwingungen des Audiosignals, auf.

Das Gerät weist ferner Vorrichtungen zum Wahrnehmen des Pulsschlages des das Gerät benutzenden Übenden, ein voreinstellbares Speichermedium zum Speichern einer oberen Grenze des Pulsschlages und eine Vorrichtung zum Vergleich des von der Pulsmeßeinrichtung gemessenen Pulsschlages mit der gesetzten oberen Grenze des Pulsschlages, auf. Die Vergleichsvorrichtung erzeugt ein Warnsignal dann, wenn der gemessene Pulsschlag die gesetzte obere Grenze erreicht oder überschreitet. Der Übende wird, als Reaktion auf das Warnsignal, durch eine Alarmvorrichtung alarmiert.

Die Erzeugungsvorrichtung des Audiosignals, das elektroakustische Übertragungssystem, der elektrische Schwingungserzeuger, die Pulsmeßvorrichtung, das voreinstellbare Speichermedium, die Vergleichsvorrichtung und die Alarmvorrichtung sind in einem Gehäuse untergebracht. Gemäß einer Ausführungsart ist das Gehäuse ein längliches, stockähnliches Gehäuse.

Gemäß einer anderen Ausführungsart weist die Vorrichtung zur Erzeugung des Audiosignals einen Radioempfänger auf, der die Musik und die Anweisungen des Lehrers enthaltende Radiosignale empfängt, die von einem z.B. im Trainingsraum angebrachten Radiosender ausgestrahlt werden.

Gemäß noch einer anderen Ausführungsart weist die Vorrichtung zur Erzeugung des Audiosignals einen Musikrhythmengenerator auf zur Erzeugung eines Signals mit musikalischen Rhythmen, wie Walzer, Beguine, Bossa Nova, Rock'n-Roll, Marsch oder anderen. Das Gerät ist versehen mit einer Rhythmuswahlvorrichtung zur Auswahl einer der verschiedenen Rhythmen.

Gemäß einer noch anderen Ausführungsart gehört zum Gerät eine separate Fernsteuerung, durch die der Radioempfänger, der Rhythmusgenerator, das voreinstellbare Speichermedium und/oder die Pulsmeßvorrichtung gesteuert werden können.

Als Beispiel für die Pulsmeßeinrichtung dient eine Kombination, bestehend aus einer Licht der Wellenlänge 0,6 - 1,9 μΐη emittierenden Lichtquelle und einem fotoelektrischen Meßgerät. Das von der Lichtquelle emittierte Licht wird von dem Hämoglobin im Blut reflektiert und von dem fotoelektrischen Meßgerät nachgewiesen. Die Stärke des reflektierten Lichtes hängt von der Konzentration des Hämoglobins ab. Daher kann der Pulsschlag

des Übenden durch Anlegen der Kombination Lichtquelle fotoelektrisches Meßgerät auf die haut des Übenden nachgewiesen werden.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Gerätes zum athletischen Training gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Gehäuseteil des Gerätes in Fig. 1;

Fig. 3 einen Querschnitt durch den Lautsprecherteil des benutzten Gerätes;

Fig. 4 eine Diagrammdarstellung eines Schaltkreises an dem Gerät;

Fig. 5 eine vergrößerte Schnittdarstellung zur Illustration einer Pulsmeßvorrichtung des Gerätes;

Fig. 6 eine Diagrammdarstellung des Pulsverarbeitungsschaltkreises in Fig. 4;

Fig. 7 eine teilweise aufgebrochene, perspektivische Ansicht einer modifizierten Ausführungsart;

Fig. 8 einen Querschnitt durch einen Gehäuseteil des in Fig.7 gezeigten Gerätes;

Fig. 9 eine Seitenansicht eines Kühlbleches angeordnet im in Fig. 8 gezeigten Gehäuseteil;

Fig.10 einen Querschnitt durch eine andere im Gerät eingebaute Lautsprechereinheit;

Fig.11 die Ansicht eines Blockdiagramms eines elektrischen Schaltkreises des in Fig. 7 gezeigten Gerätes;

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Fig. 12a und 12b eine Vorder- bzw. Seitenansicht der Fernsteuerung, die zusammen mit dem in Fig. 7 gezeigten Gerät Verwendung findet; und

Fig.13 einen vergrößerten Querschnitt durch eine Pulsnachweiseinheit des in Fig. 7 gezeigten Gerätes.

Ein in Fig. 1 gezeigtes Ausführungsbeispiel ist ein längliches Gerät 100, das von dem Übenden als Handapparat benutzt werden kann.

Das Gerät 100 weist einen Schaftteil 110 aus einem hohlen Kunststoffrohr auf. Zwei dicke Kunststoffgehäuse 120 und 130 sind an den entgegengesetzten Enden des Schaftteils 110 angebracht.

Das Gehäuse 120 in Fig. 2 weist einen Hauptteil 121 mit einem offenen Ende und einen mit dem offenen Ende des Hauptteils 121 entfernbar verbundenen Kappenteil 122 auf. Das andere Ende des Kappenteils 122 ist entfernbar auf einem Ende des Schaftteils 110 angebracht. Das Innere des Gehäuses 120 steht durch eine zentrale Öffnung 122a des Kappenteils 122 mit dem Inneren des Schaftteils 110 in Verbindung. Im Hauptteil 121 ist eine Grundplatte 123 angebracht, auf der ein Lautsprecher 200, eine Mehrzahl von Wahlschaltern 300 und ein elektrischer Schaltkreis 400 angebracht sind. Der Hauptteil 121 des Gehäuses 120 ist mit einer Mehrzahl von Öffnungen 121a zum Freilegen der Wahlschalter 300 versehen, so daß die Wahlschalter außerhalb des Gehäuses 120 manuell bedient werden können.

Das andere Gehäuse 130 kann einen Hauptteil und einen Kappenteil ähnlich wie das Gehäuse 120 aufweisen, und ist versehen mit einer Grundplatte und einem Lautsprecher. In einigen Fällen können mehrere der Wahlschalter 300 und ein gewisser Teil des elektrischen Schaltkreises 400 in dem anderen Gehäuse 130 untergebracht werden. Das Gehäuse 130 kann aus der obigen

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Beschreibung bezüglich Fig. 2 verstanden werden ohne einen Querschnitt des Gehäuses 130 extra anzugeben.

Im hohlen Inneren des Schaftes 110 sind eine elektrische Energiequelle wie Stromzellen 140 und ein Meßfühler 600 (siehe Fig. 1) zur Wahrnehmung des Pulses des Übenden angebracht, sie sind mit dem elektrischen Schaltkreis 400 durch elektrische Drähte verbunden.

Wie insbesondere in Fig. 3 gezeigt ist, hat der Lautsprecher einen dynamischen Lautsprecher 210, der einen Rahmen 211, eine Schwingungsplatte 212, eine Schwingtauchspule 213, eine Magnetkreisstruktur 214 mit einem Magnetspalt 214a für die Schwingtauchspule 213 und Leitungsdrähte 215 aufweist. Der Lautsprecher 200 ist zusätzlich mit einer Schwingungskomponente 220 zur Reproduktion der mechanischen Niederfrequenzen versehen. Die Schwingungskomponente 220 weist eine flache ringförmige Gewichtsplatte 221, eine darauf montierte andere Schwingtauchspule 222 und eine die Gewichtsplatte 221 unterstützende Federplatte 223 auf. Die Magnetkreisstruktur 214 ist mit einem zusätzlichen Magnetspalt 214b versehen, in dem die andere Schwingtauchspule 222 angeordnet ist. Die Schwingtauchspule 222 ist mit dem elektrischen Schaltkreis durch elektrische Drähte 224 verbunden. Die Schwingungskomponente 220 ist mit einer Abdeckung 240 bedeckt.

Bei Zuführen eines Audiosignals vom Schaltkreis zum Lautsprecher 200 reproduziert der dynamische Lautsprecher 210 Töne, die nach außerhalb des Gehäuses 120 durch eine Mehrzahl von Öffnungen 122b in der Kappe 122 (siehe Fig. 1) abgestrahlt werden. Die Schwingungskomponente 220 reproduziert die niederfrequenten Schwingungen, die zu dem Gehäuse 120 und dem Schaft 110 durch die Magnetkreisstruktur 214, den Rahmen und die Grundplatte 123 übertragen werden.

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Eine andere Lautsprecheranordnung kann alternativ wie z.B. in Fig. 10 gezeigt benutzt werden.

Wie insbesondere in Fig. 4 gezeigt ist, weist der elektrische Schaltkreis 400 einen Steuerkreis 410, einen Radioempfänger 420, einen Rhythmusgenerator 430, einen pulsverarbeitenden Schaltkreis 440, einen Audioverstärker 450, ein Tiefpaßfilter 460 und einen Niederfrequenzverstärker 470 auf.

Der Steuerkreis 410 erhält Wahlsignale von den Wahlschaltern 300 und versorgt den Radioempfänger 420, den Rhythmusgenerator 430 und/oder den pulsverarbeitenden Kreis 440 mit vorbestimmten Steuersignalen.

Der Radioempfänger 420 beginnt nach einem Startsignal vom Steuerkreis 410 als Reaktion auf die Betätigung des für den Radioempfänger zuständigen Wahlschalters aus der Reihe der Wahlschalter 300. Der Radioempfänger 420 empfängt Musik und/oder Mitteilung des Lehrers beinhaltende Radiosignale vom im Trainingsraum oder Studio angebrachten Sender. Der Radioempfänger 420 empfängt Musik und Nachrichtensignale, die wiederum im Audioverstärker 450 verstärkt werden und dem dynamischen Lautsprecher (210 in Fig. 3) der Lautsprecher 200 zugeführt werden. Das empfangene Signal wird ebenfalls dem Tiefpaßfilter 460 zugeführt, an dem der niederfrequente Anteil abgeleitet wird. Der niederfrequente Anteil wird im Niederfrequenzverstärker 470 verstärkt und der Schwingungskomponente 220 der Lautsprecher zugeführt. So werden die den Rhythmus der Musik darstellenden Taktschläge von der Schwingungskomponente 220 als mechanische Schwingungen wiedergegeben.

Der Rhythmusgenerator 430 erzeugt ein rhythmisches Signal, das das Muster der wiederkehrenden Taktschläge des musikalischen

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Rhythmus, wie Beguine, Bossa Nova, Rock'n-Roll, Marsch, Walzer oder andere Rhythmen darstellt, die durch das Steuersignal vom Steuerkreis 410 als Reaktion auf die Betätigung einer der Wahlschalter 300 festgelegt worden sind. Das rhythmische Signal vom Rhythmengenerator 430 wird den Lautsprechern 200 durch den Audioverstärker 450 und den Tiefpaßfilter bzw. durch den Niederfrequenzverstärker 460-470 zugeführt, in einer Art ähnlich wie das Signal vom Radioempfänger 420.

Ein Beispiel für so einen Rhythmengenerator sei der integrierte Schaltkreis vom MOS-Typ "LM 8972", der kommerziell erhältlich ist und von der japanischen Firma SANYO vertrieben wird. Ein mit dem richtigen Programm versehener Mikroprozessor kann als Rhythmengenerator dienen.

Der pulsverarbeitende Schaltkreis 440 wird weiter unten beschrieben.

Die zwei Verstärker 450 und 470 sind mit einem Kühlblech 480 versehen, wie in Fig. 2 gezeigt. Durch die Verstärker erzeugte Wärme wird durch das Kühlblech 480 abgeleitet, und in die Umgebung durch die Öffnungen 121b im Hauptteil 121 des Gehäuses 120 abgestrahlt.

Wie insbesondere in Fig. 5 gezeigt ist, weist die Pulsmeßeinrichtung 600 eine Lichtquelle 601 wie eine bevorzugt infrarotes Licht emittierende Leuchtdiode (LED) und eine fotoelektrische Einrichtung 602 wie einen Fototransistor oder Fotodiode auf. Die LED 601 und der Fototransistor 602 sind auf einer Leiterplatte 603 angebracht, die fest in einem kleinen Gehäuse 604 angebracht ist, das sich in dem Schaftteil 110 befindet. Das kleine Gehäuse 604 ist mit zwei Fenstern 604a und 60^b vor der LED 601 und dem Fototransistor 602 versehen.

Da von der LED 601 emittierte Licht wird durch das Fenster 604a auf die Haut der Hand 700 gestrahlt, die einen Teil des Schaftes 110 mit der Nachweiseinrichtung 600 umfaßt. Das Licht wird von dem in dem die Haut durchfließenden Blut befindlichen Hämoglobin reflektiert und wird von dem Fototransistor 602 durch das Fenster 604b empfangen. Die Stärke des reflektierten Lichtes hängt von der Menge des Hämoglobins ab. Daher variiert der von dem Fototransistor 602 gelieferte Strom in Abhängigkeit von dem Pulsschlag des Übenden, d.h., der Pulsschlag des Übenden kann als elektrisches, pulsierendes Signal nachgewiesen werden.

Wie insbesondere in Fig. 6 gezeigt ist, weist der pulsverarbeitende Schaltkreis 440 einen die Pulse verstärkenden und formenden Schaltkreis 441 zur Verstärkung und Formung des vom Fototransistor 602 gelieferten Pulssignals auf. Die von dem Schaltkreis 441 verstärkten und geformten Pulse werden von einem Zähler 442 für eine vorbestimmte Zeit, wie eine Minute, gezählt. Der so in eine vorbestimmte Zeiteinheit gezählte Wert wird zu einer Speicherschaltung 443 (LATCH-Speicher) übertragen und dort gespeichert. Zu diesem Zeitpunkt wird der Zähler 442 gelöscht und beginnt wieder sein Pulszählen.

Vorher kann durch den Steuerkreis 410 eine obere Sicherheitsgrenze des Pulsschlages des Übenden durch die Benutzung eines der Wahlschalter 300 gespeichert werden.

Die im Speicherkreis 443 gespeicherte Zahl wird im Komparator 444 verglichen mit der gespeicherten oberen Sicherheitsgrenze für den Puls des Übenden. Wenn die erstere kleiner ist als die letztere, bleibt die Ausgabe des !Comparators 444 auf einem niedrigen Niveau. Auf der anderen Seite, wenn die erstere Nummer gleich oder größer der letzteren ist, dann gibt der

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Komparator 444 ein hohes Signal aus, d.h. ein Warnsignal. Dann beendet der Steuerkreis 410 die Tätigkeit des Radioempfängers 420 und des Rhythmengenerators 430. Der Übende bemerkt durch die Stille der Lautsprecher 200, daß er seine Übungen beenden soll. Alternativ regt der Steuerkreis 410 den Rhythmengenerator 430 so an, daß dieser über den Lautsprecher 200 ein Alarmsignal abgibt.

Nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 6 kann der Übende das Gerät 100 als Handapparat für seine Übungen benutzen, und er kann rhythmisch üben, indem er von den Lautsprechern 200 ausgestrahlter Musik oder musikalischen Rhythmen zuhört oder die rhythmischen Vibrationen des Gerätes fühlt, ohne durch Geräusche gestört zu werden. Falls der Radioempfänger 420 durch einen der Wahlschalter 300 angewählt ist, kann der Übende auch die Mitteilungen seines Lehrers durch die Lautsprecher 200 hören.

Weiterhin kann der Übende, da sein Puls während seiner Übungen überwacht wird, wenn er die Nachweiseinrichtung 600 des Schaftes 110 mit der Hand umfaßt (700 in Fig. 5) und da er bemerkt, wenn sein Puls seine eigene obere Sicherheitsgrenze erreicht, seine Übungen ohne Überanstrengung abbrechen, die für seinen Körper gefährlich sein könnten.

Eine Abwandlung ist in den Fig. 7 bis 13 gezeigt. In Fig. 7 ist ein Gerät 100' gezeigt, das einen Kunststoffschaft 110 und Kunststoffgehäuse 120¹ und 130' aufweist, die an den entgegengesetzten Enden angebracht sind ähnlich wie bei dem Gerät in Fig. 1.

In Fig.8 ist das Kunststoffgehäuse 120' mit einem an seinem oberen Ende angebrachten Gummielement 124 versehen.Das Gummielement

124 hat eine hohle Öffnung 124a, in die ein menschlicher Finger, z.B. der Zeigefinger, hineingesteckt werden kann.

In dem Gehäuse 120' ist eine Grundplatte 123' angebracht, auf der ein elektrischer Schaltkreis (400 in Fig. 11), ein Kühlblech 125, ein Lautsprecher 200 und eine Pulsnachweiseinrichtung 600 angebracht sind.

Wie insbesondere in Fig. 9 gezeigt ist, ist das Kühlblech im allgemeinen eine kreisförmige Platte mit gebogenen vorstehenden Rändern 125a.

Das Kühlblech 125 ist auf der Grundplatte 123' angebracht, und der Lautsprecher 200 ist auf dem Kühlblech 125 angebracht.

Das Gehäuse 120' ist mit Schlitzen 122'b und 121'b versehen, die den Öffnungen 122b und 121b in Fig. 2 entsprechen, und es ist mit einer Gummihülse 126 versehen, die auf der äußeren Oberfläche des Gehäuses um die Lautsprecher 200 angebracht ist.

Es kann ein Lautsprecher wie in Fig. 3 gezeigt benutzt werden als Lautsprecher 200. In dieser Modifikation werden jedoch Lautsprecher wie in Fig. 10 gezeigt benutzt.

Wie in Fig. 10 gezeigt ist, weist der Lautsprecher 200 einen dynamischen Lautsprecher 210 auf mit einem Rahmen 211, einer Schwingungsplatte 212, einer Schwingtauchspule 213, einer Magnetkreisstruktur 214 mit einem Magnetspalt 214a für die Schwingtauchspule und elektrische Drähte 215.

Der Lautsprecher 200 ist weiterhin mit einer Schwingungskomponente 230 versehen, die ein ringförmiges Spulengehäuse 231 aufweist, eine Spule 232 und eine das Spulengehäuse elastisch

tragende Federplatte 233. Die Federplatte 233 ist fest auf einem auf der Magnetkreisstruktur 214 angebrachten Stab 234 angebracht. Ein anderes Kühlblech 127 für den Lautsprecher ist auf dem Spulengehäuse angebracht. Elektrische Drähte 224 führen von der Spule 232 zu dem elektrischen Schaltkreis (400 in Fig. 11).

Wie insbesondere in Fig. 11 gezeigt ist, ist der elektrische Schaltkreis 400 ähnlich der Komponente 400, wie sie in Fig. gezeigt ist, und weist einen Steuerkreis 410 auf, einen Radioempfänger 420, einen Rhythmengenerator 430, einen pulsverarbeitenden Kreis 440, einen Audioverstärker 450, ein Tiefpaßfilter 460 und einen Niederfrequenzverstärker 470.

Wie oben im Zusammenhang mit Fig. 4 beschrieben ist, wird vom Audioverstärker 450 ein Audiosignal den Lautsprechern zugeführt, und Töne werden von den Lautsprechern 200 abgestrahlt. Andererseits wird von dem Niederfrequenzverstärker 470 das Niederfrequenzsignal der Schwingungskomponente 230 eines jeden Lautsprechers 200 zugeführt.

Wie in Fig. 10 gezeigt ist, wird ein Wechselmagnetfeld, wenn das Niederfrequenzsignal durch die Spule 232 fließt, in dem aus der Magnetkreisstruktur streuenden konstanten Magnetfeld produziert. Entsprechend schwingt die Schwingungskomponente 230. So wird die mechanische niederfrequente Schwingung erzeugt und zu dem Gehäuse 120 und 130 und zu dem Schaft 110 durch das Kühlblech 125 und die Grundplatte 123' geführt.

Einer der beiden Lautsprecher 200 in Fig. 11 ist in dem anderen Gehäuse 130 in ähnlicher Weise wie in Fig. 8 gezeigt angebracht.

Obwohl die Wahlschalter der Ausführungsbeispiele in den Fig.

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1 bis 6 in dem Gehäuse 120 angebracht sind, sind sie in einer eigenen Einheit oder in einer Fernsteuerung 500 vorgesehen.

Wie in den Fig. 12a und 12b gezeigt ist, ist eine Fernsteuerung 500 vorgesehen mit einem Hauptschalter 501, einem Wahlschalter 502 zur Auswahl zwischen dem Radioempfänger 420 und dem Rhythmengenerator 430, einem Tonhöhenschalter 503, Lautstärkenschaltern 504 für den Radioempfänger, Einstellschaltern 505 für die Stärke des Rhythmengenerators, Frequenzwahlschaltern 506 für den Radioempfänger, Wahlschaltern 507 für die Geschwindigkeitseinstellung des Rhythmengenerators, Rhythmenwahlschaltern 508 und Knöpfen 509 zur Einstellung der Sicherheitsobergrenze des Pulses des Übenden.

Ein Signal wird als Reaktion auf die Betätigung einer dieser Schalter 501 bis 509 dem Gerät 100' durch die bekannten Methoden der Modulation einer Trägerwelle wie Infrarotstrahlen übertragen. In Fig. 12 ist die Fernsteuerung 500 versehen mit einem Infrarot durchlässigen Fenster 510 gezeigt.

Wie in Fig. 11 gezeigt ist, ist ein Infrarotempfänger 800 zum Empfang der Infrarotstrahlen der Fernsteuerung 500 vorgesehen. Der Empfänger 800 demoduliert auf bekannte Demodulationsart das Signal, das der Betätigung einer der Schalter 501 bis entspricht, und das demodulierte Signal wird dem Steuerkreis 410 zugeführt. Der Steuerkreis 410 steuert dann den Radioempfänger 420, den Rhythmengenerator 430 und den pulsverarbeitenden Schaltkreis 440 in ähnlicher Art wie in Fig. 4.

Wie insbesonder ein Fig. 7 gezeigt ist, ist der Infrarotempfänger 800 in dem Gehäuse 130' untergebracht und weist eine fotoelektrische Einrichtung wie einen Fototransistor 801 und einen Empfängerschaltkreis 802 auf. Das Gehäuse 130' ist ebenfalls mit einem Gummielement 131 an einem Ende ver-

sehen. Das Gummielement 131 hat eine Öffnung 131a, in der der Fototransistor 801 untergebracht ist.

Wie in den Fig. 8 und 13 gezeigt ist, weist die Pulsnachweiseinrichtung 600 eine LED 601 und einen Fototransistor 602 ähnlich wie die oben beschriebenen in Verbindung mit Fig. 5 auf. Die Pulsnachweiseinrichtung 600 ist auf der Grundplatte 123' angebracht, so daß die LED 601 und der Fototransistor 602 frei in die hohle Öffnung 124a des Gummielementes 124 ragen.

Wenn der Übende seinen Finger, z.B. seinen Zeigefinger 700', in die Öffnung 124a wie in Fig. 13 gezeigt steckt, wird das Licht von der LED 601 von dem Hämoglobin in dem den Finger durchfließenden Blut reflektiert, und das reflektierte Licht wird von dem Fototransistor empfangen. So wird der Puls des Übenden in ähnlicher Weise wie oben in Verbindung mit Fig. 5 beschrieben nachgewiesen.

Das Ausgangssignal der Nachweiseinheit 600 wird dem pulsverarbeitenden Schaltkreis 440 in Fig. 11 zugeführt, der eine Schaltkreisanordnung ähnlich wie in Fig. 6 aufweist, und das Signal wird in ähnlicher Weise wie oben in Verbindung mit Fig. 6 beschrieben verarbeitet.

Wenn der nachgewiesene Puls des Übenden die voreingestellte obere Grenze erreicht oder überschreitet, wird der Übende durch das Aufhören der Lautsprecher oder durch einen vom Rhythmengenerator erzeugten Alarm benachrichtigt. Es kann jedoch eine Warnlampe 150 auf dem Schaft 110 wie in Fig. 7 gezeigt angebracht und angeschaltet werden.

Wie in Fig. 7 gezeigt, kann das Gerät 100' mit einem Leistungsanzeiger 160 auf dem Schaftteil 110 zum Anzeigen des Einge-

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schaltetseins versehen werden.

Die Erfindung ist beschrieben worden im Zusammenhang mit Ausführungsbeispielen, die vom Typ des stockförmigen Handapparates (Hantel) sind. Die Erfindung kann jedoch auch in einem kleinen Kasten untergebracht werden, den der Benutzer während des Benutzens am Gürtel oder an einer Schnur tragen kann. Alternativ kann die Erfindung auch ausgeführt werden in einem relativ großen Kasten, der während der Benutzung auf dem Boden neben dem Übenden steht.

Claims

PATENTANWALT DIPL.-PHYS. LUTZ H. PRÜFER · D-8OOO MÜNCHEN 9O AG 65-3565 P/JM/hu SANDEN CORPORATION, Gunma-ken / Japan Gerät zum athletischen Training mit musikalische Rhythmen wiedergebendem Lautsprecher und Einrichtung zur Pulsmessung des Übenden PATENTANSPRÜCHE

1. Gerät zum athletischen Training,
gekennzeichnet durch:

eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Audiosignals; einen elektroakustischen Wandler zur Umwandlung des Audiosignals in Töne;

eine Vorrichtung zur Messung des Pulsschlages des dieses Gerät benutztenden Übenden;

ein voreinstellbares Speichermedium (445) zum Speichern einer vorbestimmten Obergrenze des Pulsschlages; eine Einrichtung zum Vergleich des von der Pulsmeßvorrichtung (600) bestimmten Pulsschlages mit der voreingestellten oberen Grenze des Pulsschlages, wobei die Vergleichseinrichtung (444) dann ein Warnsignal erzeugt, wenn der gemessene Pulsschlag die voreingestellte obere Grenze des Pulsschlages überschreitet;

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eine Einrichtung zur Warnung des Übenden als Reaktion auf das Warnsignal; und

ein Gehäuse mit einer hohlen Kammer, die die Vorrichtung zur Erzeugung des Audiosignals, den elektroakustischen Wandler, die Pulsmeßvorrichtung, das voreinstellbare Speichermedium, die Vergleichseinrichtung und die Alarmvorrichtung enthält.

2. Gerät zum athletischen Training nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Erzeugung eines Audiosignals einen Radioempfänger (420) zum Empfang eines Radiosignals, das Musiksignale und/oder die Anweisungen eines trainierenden Lehrers überträgt, aufweist.

3. Gerät zum athletischen Training nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät weiterhin eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Signals zur Auswahl von Rhythmen aufweist und daß die Vorrichtung zur Erzeugung des Audiosignals eine Vorrichtung zur Erzeugung von Rhythmussignalen aufweist, wobei das Rhythmussignal elektrische Pulse aufweist, deren Frequenzmuster mit dem Muster des wiederkehrenden Taktes der musikalischen Rhythmen übereinstimmt, wobei die Rhythmen durch das Signal zur Auswahl der Rhythmen bestimmt werden.

4. Gerät zum athletischen Training nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Erzeugung des Audiosignals weiterhin ein Radioempfänger (420) zum Empfang von Radiosignalen aufweist, die je ein musikalisches Signal und/oder Mitteilungen des trainierenden Lehrers übertragen und daß ferner eine Auswahlschaltervorrichtung zum Wählen entweder des Radioempfängers oder des Rhythmusgenerators aufweist.

5. Gerät zum athletischen Training nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät ferner eine Schaltvorrichtung zur Eingabe einer oberen Sicherheitsgrenze des Pulsschlages des Benutzers aufweist, um die obere Grenze in das voreinstellbare Speichermedium (445) einzugeben.

6. Gerät zum athletischen Training nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Pulsmessen (600) eine Lichtquelle (601) zum Aussenden von Licht der Wellenlänge zwischen 0,6 und 1,9 μηι auf den Körper des Übenden und eine fotoelektrische Vorrichtung (602) zum Empfang des von dem im menschlichen Körper fließenden Blut befindlichen Hämoglobin reflektierten Lichts, aufweist.

7. Gerät zum athletischen Training nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (601) eine Infrarot-Leuchtdiode ist und daß die fotoelektrische Vorrichtung (602) ein Fototransistor ist.

8. Gerät zum athletischen Training nach einem der Ansprüche 1 bis 7,

dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät eine elektrische Schwingungseinrichtung (220) zur Reproduktion der Niederfrequenzen des Audiosignals aufweist.

9. Gerät zum athletischen Training nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungsvorrichtung (220) eine Spule (222), eine Gewichtsplatte (221) zum Halten der Spule (222) und eine Federplatte (223) zum elastischen Halten der Gewichtsplatte (221) aufweist und daß die Schwingungseinrichtung (220) auf dem elektroakustischen Wandler

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angebracht ist.

10. Gerät zum athletischen Training nach einem der Ansprüche 1 bis 9,

dadurch gekennzeichnet, daß die Warnvorrichtung als Steuereinrichtung zum Anhalten der Tätigkeit der Vorrichtung zur Erzeugung des Audiosignals als Reaktion auf das Warnsignal dient und daß die Tonerzeugung des elektroakustischen Wandlers zur Warnung des Übenden unterbrochen wird.

11. Gerät zum athletischen Training nach einem der Ansprüche 1 bis 10,

dadurch gekennzeichnet, daß die Warneinrichtung eine Warnlampe (150) darstellt, die als Reaktion auf das Warnsignal aufleuchtet.

12. Gerät zum athletischen Training nach einem der Ansprüche 4 bis 11,

dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät weiterhin ein Tiefpaßfilter (460) zum Entfernen des hochfrequenten Anteils eines Audiosignals von einem der Radioempfänger (420) und von dem Rhythmusgenerator (430) und einer elektrischen Schwingungseinrichtung (420) zum Empfang des Ausgangssignals des Tiefpaßfilters (460) und zur Wiedergabe der niederfrequenten Schwingungen aufweist.

13. Gerät zum athletischen Training nach einem der Ansprüche 1 bis 12,

dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse einen dünnen, hohlen, röhrenförmigen Teil (110), geeignet zum Ergreifen mit der Hand, und ein Paar an den entgegengesetzten Enden des röhrenförmigen Teils angebrachte zylindrische Gehäuseteile (120, 130) aufweist, und jedes der zylindrischen Gehäuseteile hat einen Durchmesser größer als der des röhrenförmigen Teils.

14. Gerät zum athletischen Training nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der elektroakustische Wandler in den beiden zylindrischen Gehäuseteilen (120, 130) je einen Lautsprecher (200) aufweist.

15. Gerät zum athletischen Training nach Anspruch 13 oder 14,

dadurch gekennzeichnet, daß die Pulsmeßvorrichtung (600) in dem röhrenförmigen Teil (110) angebracht ist.

16. Gerät zum athletischen Training nach einem der Ansprüche 13 bis 15,

dadurch gekennzeichnet, daß eines der Gehäuseteile mit einer hohlen Öffnung (124a) zum Aufnehmen eines menschlichen Fingers vorgesehen ist und daß die Pulsmeßvorrichtung (600) in dieser hohlen Öffnung (124a) angebracht ist.

17. Gerät zum athletischen Training nach einem der Ansprüche 13 bis 16,

dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Gehäuse mit einer Kühlblechvorrichtung (125) und mit einer Mehrzahl von wärmeabstrahlenden Öffnungen versehen ist.

18. Gerät zum athletischen Training nach einem der Ansprüche 1 bis 17,

dadurch gekennzeichnet, daß eine Fernsteuerung (500) vorgesehen ist, die einen Rhythmuswahlschalter (508), den Auswahlschalter, den Eingabeschalter und eine Vorrichtung zur Ausstrahlung eines ein Signal beinhaltendes Infrarotlichts als Reaktion auf die Betätigung entweder des Rhythmuswahlschalters, des Auswahlschalters oder des Eingabeschalters, aufweist,
und daß das Trainingsgerät weiterhin eine das im Infrarot-

licht vorhandene Signal auffangende Infrarotempfängervorrichtung aufweist.